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[摘 要]随着工业以太网技术的不断壮大,这样就使得Web技术在工业自动化领域得到了广泛的应用,它作为现代制造领域中最重要的技术之一,主要解决生产效率与一致性问题。工业自动化的技术水准,不仅影响整个工业自动化的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。本文主要对基于Web的工业自动化应用技术进行了研究,首先对工业自动化特点进行了简明的阐述,然后对工业自动化发展历程进行了分析,最后对Web技术在工业自动化领域的应用进行了分析。
[关键词]Web技术;工业自动化;应用技术
中图分类号:TP392 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0053-01
一、前言
随着科学技术的发展,我国进入新世纪以来,自动化专业技术的发展取得了良好的成绩,特别是自动化技术被广泛的应用于制造业。通过工业自动化的控制来进行生产信息的处理,并达到预期的生产目标。目前Web技术应用产业在我国工业控制自动化中的应用有了很大的发展,我国工业自动化Web技术应用产业系统已经形成。随着计算机应用产业的发展,工业自动化计算机应用产业的应用领域迅速扩大,其发展趋势难以捉摸。
二、工业自动化技术的特点
工业自动化技术的特点从其概念就可以看出来,它是在没有人直接参与的情况下,通过自动控制装置或系统,对生产过程、工艺参数、技术指标、产品要求等进行自动的调节与控制,使之达到预定的技术指标。随着互联网技术和信息技术的飞速发展,必将进一步促进企业管理的改革,企业可通过互联网在网上进行交易,因而电子商务技术必将成为企业管理中的高技术。过程控制级涉及到的高技术主要是智能控制技术和工程方法。设备控制级和检测驱动级涉及的高技术主要是三电一体化技术、现场总线技术和新器件交流数字调速技术。由此不难看出,工业自动化技术是当今微电子技术和电力电子技术领域中高技术的综合应用技术。这是工业自动化技术的特点之一。从控制的角度看,工业自动化系统包括检测、控制和驱动3个系统。这3个系统既自成体系又互相联系,既要研究每一个系统的技术又要研究3个系统的软硬件连接及最佳配合技术,这称之为三电一体化技术。三电一体化是工业自动化技术的第2个特点。
三、工业自动化技术的发展历程
1、模拟仪表控制系统
提到工业自动化发展,最先要提及的就是仪器仪表,这是自动化数据的外在表达,而PLC又是首当其冲,它编程较为简单,维护方便,体积小,数据可直接连通计算机,可用115v的交流电压输入等优势。我国在工业自动化应用方面,PLC应用在传统和最新的设备当中,应用日益广泛,取得了很大的经济效益。基于PC的控制器被证明易与安装和使用,而且成本较低,工控PC大体可分为IPC工控机以及在此基础上的变形机,其优势在于运行稳定、允许热插拔等,我国在未来的发展当中,重点就是要发展以工控计算机为基础的开放式控制系统,具有自主知识产权。
2、集中式数字控制技术
集中式数字控制技术在20世纪七、八十年代占有主导地位。它采用单片机、可编程序逻辑控制器或微机作为控制器。在控制器内部传输的是数字信号,克服了处理模拟信号的缺点,提高了控制系统的抗干扰能力。
3、集散控制系统
集散控制系统在20世纪八九十年代占有主导地位。其核心思想是集中管理、分散控制,即管理与控制相分离,上位机用于集中监视管理功能,若干下位机分散下放到现场实现分布式控制,上下位机之间用控制网络互连以实现相互之间的信息传递。这种分布式的控制体系结构有力地克服了集中式数字控制系统中对控制器处理能力和可靠性要求高的缺陷。
4、现场总线控制系统
这种开放的、具有可互操作性的网络将现场控制器以及仪表设备互连,过程现场总线控制系统,控制功能彻底下放到现场,降低了系统安装成本和维护费用。现场总线控制系统在20世纪八十年代中期开始发展并应用于工业领域。现场总线把通用或专用的微处理器置入传统的测量控制仪表,使之具有数字计算和数字通信能力,采用一定的介质作为通信总线,按照公开、规范的通信协议,在位于现场的多个设备间以及现场设备与远程监控计算机之间实现数据传输和信息交换,形成各种适应实际需要的自动化控制系统。
四、Web技术在工业自动化领域的应用
Web技术是20世纪最有影响力和吸引力的技术"我们的一些观念和生活中的一些方面也因“www”而正在发生变化"Web技术的优点明显,使用简单,即插即用,完全开放,并提供大量的免费工具"Web技术在早期自动化中的应用始于KennethC.Carter先生,他发明了具有Web功能的控制器,并于1996年獲得美国专利"这项专利技术包含三方面的内容:以太网连接、面向对象的软件和Web技术。近年来,Web技术在全球各个自动化领域得到广泛的应用,包括工业、电力、建筑和基础设施,Web技术可以对电气应用提供很多极有价值的功能,这里重点讨论在工业自动化中的应用。近几年,国外各大工业自动化厂商相继开发出了具备W己b功能的PLC产品系列,它能通过Web服务器提供如下的功能:PLC系统诊断,应用调节功能,可激活的画面!报警浏览和自定义的流程页面"具备Web功能的PLC可通过HMI在internet或internet浏览整个自动化流程,这一切都不需要额外的费用“WWW”己经改变了我们分享信息的方一式,每一个人可在一个公共平台查询信息,而没有层次级别的限制"现在有一些自动化体系,由于使用专有的网络结构,控制系统长期以来被认为是自动化“孤岛”"HMI软件最初作为操作盘和模拟屏的替代物出现,扮演了自动化系统和管理系统之间的桥梁"这种PLC加HMI的结构可以将管理系统与自动化系统集成在一起,并且,这种结构的系统能较好的满足要求,因为HMI软件不要求极高的可用性,但是如果MES和ERP系统通过HMI软件与实时控制系统连接时,HMI系统就可能会成为一个瓶颈。因为基于HMI的WNIDOWS软件和PC机的可靠性是一个薄弱环节,初始化要求多重设置,实效性差:软件维护工作强度大,需要高精度的数据同步和点对点的接口,以及有多种专用网络互联的问题"然而,Web自动化可改变这种状态,通过使用一个GUI实现多终端和系统的实时存取信息,且不存在专用网络互联的问题。因此,具备Web功能的PLC不仅能实现过程控制,而且也能提供实时信息"观察n.世界,随着技术的发展和市场需求的提高,计算结构发生了很大的变化"计算结构的第一阶段是中央计算机与无声终端的组合,这种结构经常产生过负荷"然后出现客户机/服务器结构,但客户机越来越庞大,使维护和技术升级困难,费时费钱"现在的计算结构是一种多层结构的分布式瘦客户机,最典型的为一个三层结构,包括瘦客户机,应用服务器和数据/图像服务器,它更加要求控制系统具有灵活性和快速性。
五、结束语
综上所述,本文主要对基于Web的工业自动化应用技术进行了研究,在Web中,运用工业自动化技术,要在立足现有发展水平的基础上,加强对未来前瞻性的技术发展应用,结合工作实践,不断的寻求更新和更高的技术方法,运用到生产实践当中,建立起一个开放、综合和使用方便的平台,使企业发展赢得先机,创造出最大利润,以此推动整个国民经济的发展,加开我国信息化向前迈进的步伐。
参考文献
[1] 薛立,范福玲,刘丽萍.基于W亡b的远程监控技术的研究与应用.中原工学院学报.2004.
[2] 向炎.工业自动化是节能减排的重要技术支撑[J].新重庆,2008(7).
[3] 王治福,刘旭,卜令勇.论工业自动化的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2010(10).
[关键词]Web技术;工业自动化;应用技术
中图分类号:TP392 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0053-01
一、前言
随着科学技术的发展,我国进入新世纪以来,自动化专业技术的发展取得了良好的成绩,特别是自动化技术被广泛的应用于制造业。通过工业自动化的控制来进行生产信息的处理,并达到预期的生产目标。目前Web技术应用产业在我国工业控制自动化中的应用有了很大的发展,我国工业自动化Web技术应用产业系统已经形成。随着计算机应用产业的发展,工业自动化计算机应用产业的应用领域迅速扩大,其发展趋势难以捉摸。
二、工业自动化技术的特点
工业自动化技术的特点从其概念就可以看出来,它是在没有人直接参与的情况下,通过自动控制装置或系统,对生产过程、工艺参数、技术指标、产品要求等进行自动的调节与控制,使之达到预定的技术指标。随着互联网技术和信息技术的飞速发展,必将进一步促进企业管理的改革,企业可通过互联网在网上进行交易,因而电子商务技术必将成为企业管理中的高技术。过程控制级涉及到的高技术主要是智能控制技术和工程方法。设备控制级和检测驱动级涉及的高技术主要是三电一体化技术、现场总线技术和新器件交流数字调速技术。由此不难看出,工业自动化技术是当今微电子技术和电力电子技术领域中高技术的综合应用技术。这是工业自动化技术的特点之一。从控制的角度看,工业自动化系统包括检测、控制和驱动3个系统。这3个系统既自成体系又互相联系,既要研究每一个系统的技术又要研究3个系统的软硬件连接及最佳配合技术,这称之为三电一体化技术。三电一体化是工业自动化技术的第2个特点。
三、工业自动化技术的发展历程
1、模拟仪表控制系统
提到工业自动化发展,最先要提及的就是仪器仪表,这是自动化数据的外在表达,而PLC又是首当其冲,它编程较为简单,维护方便,体积小,数据可直接连通计算机,可用115v的交流电压输入等优势。我国在工业自动化应用方面,PLC应用在传统和最新的设备当中,应用日益广泛,取得了很大的经济效益。基于PC的控制器被证明易与安装和使用,而且成本较低,工控PC大体可分为IPC工控机以及在此基础上的变形机,其优势在于运行稳定、允许热插拔等,我国在未来的发展当中,重点就是要发展以工控计算机为基础的开放式控制系统,具有自主知识产权。
2、集中式数字控制技术
集中式数字控制技术在20世纪七、八十年代占有主导地位。它采用单片机、可编程序逻辑控制器或微机作为控制器。在控制器内部传输的是数字信号,克服了处理模拟信号的缺点,提高了控制系统的抗干扰能力。
3、集散控制系统
集散控制系统在20世纪八九十年代占有主导地位。其核心思想是集中管理、分散控制,即管理与控制相分离,上位机用于集中监视管理功能,若干下位机分散下放到现场实现分布式控制,上下位机之间用控制网络互连以实现相互之间的信息传递。这种分布式的控制体系结构有力地克服了集中式数字控制系统中对控制器处理能力和可靠性要求高的缺陷。
4、现场总线控制系统
这种开放的、具有可互操作性的网络将现场控制器以及仪表设备互连,过程现场总线控制系统,控制功能彻底下放到现场,降低了系统安装成本和维护费用。现场总线控制系统在20世纪八十年代中期开始发展并应用于工业领域。现场总线把通用或专用的微处理器置入传统的测量控制仪表,使之具有数字计算和数字通信能力,采用一定的介质作为通信总线,按照公开、规范的通信协议,在位于现场的多个设备间以及现场设备与远程监控计算机之间实现数据传输和信息交换,形成各种适应实际需要的自动化控制系统。
四、Web技术在工业自动化领域的应用
Web技术是20世纪最有影响力和吸引力的技术"我们的一些观念和生活中的一些方面也因“www”而正在发生变化"Web技术的优点明显,使用简单,即插即用,完全开放,并提供大量的免费工具"Web技术在早期自动化中的应用始于KennethC.Carter先生,他发明了具有Web功能的控制器,并于1996年獲得美国专利"这项专利技术包含三方面的内容:以太网连接、面向对象的软件和Web技术。近年来,Web技术在全球各个自动化领域得到广泛的应用,包括工业、电力、建筑和基础设施,Web技术可以对电气应用提供很多极有价值的功能,这里重点讨论在工业自动化中的应用。近几年,国外各大工业自动化厂商相继开发出了具备W己b功能的PLC产品系列,它能通过Web服务器提供如下的功能:PLC系统诊断,应用调节功能,可激活的画面!报警浏览和自定义的流程页面"具备Web功能的PLC可通过HMI在internet或internet浏览整个自动化流程,这一切都不需要额外的费用“WWW”己经改变了我们分享信息的方一式,每一个人可在一个公共平台查询信息,而没有层次级别的限制"现在有一些自动化体系,由于使用专有的网络结构,控制系统长期以来被认为是自动化“孤岛”"HMI软件最初作为操作盘和模拟屏的替代物出现,扮演了自动化系统和管理系统之间的桥梁"这种PLC加HMI的结构可以将管理系统与自动化系统集成在一起,并且,这种结构的系统能较好的满足要求,因为HMI软件不要求极高的可用性,但是如果MES和ERP系统通过HMI软件与实时控制系统连接时,HMI系统就可能会成为一个瓶颈。因为基于HMI的WNIDOWS软件和PC机的可靠性是一个薄弱环节,初始化要求多重设置,实效性差:软件维护工作强度大,需要高精度的数据同步和点对点的接口,以及有多种专用网络互联的问题"然而,Web自动化可改变这种状态,通过使用一个GUI实现多终端和系统的实时存取信息,且不存在专用网络互联的问题。因此,具备Web功能的PLC不仅能实现过程控制,而且也能提供实时信息"观察n.世界,随着技术的发展和市场需求的提高,计算结构发生了很大的变化"计算结构的第一阶段是中央计算机与无声终端的组合,这种结构经常产生过负荷"然后出现客户机/服务器结构,但客户机越来越庞大,使维护和技术升级困难,费时费钱"现在的计算结构是一种多层结构的分布式瘦客户机,最典型的为一个三层结构,包括瘦客户机,应用服务器和数据/图像服务器,它更加要求控制系统具有灵活性和快速性。
五、结束语
综上所述,本文主要对基于Web的工业自动化应用技术进行了研究,在Web中,运用工业自动化技术,要在立足现有发展水平的基础上,加强对未来前瞻性的技术发展应用,结合工作实践,不断的寻求更新和更高的技术方法,运用到生产实践当中,建立起一个开放、综合和使用方便的平台,使企业发展赢得先机,创造出最大利润,以此推动整个国民经济的发展,加开我国信息化向前迈进的步伐。
参考文献
[1] 薛立,范福玲,刘丽萍.基于W亡b的远程监控技术的研究与应用.中原工学院学报.2004.
[2] 向炎.工业自动化是节能减排的重要技术支撑[J].新重庆,2008(7).
[3] 王治福,刘旭,卜令勇.论工业自动化的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2010(10).